高速光时分复用系统的全光解复用技术

作为高速光信号处理应用的一个分支,全光解复用技术涉及到半导体非线性光学多方面的问题,是实现高速光时分复用（OTDM）系统的关键技术之一。文章对现有的OTDM系统的全光解复用技术进行了综述,较为详细地描述了两类主流技术的工作原理,对两者的优缺点做了剖析,介绍了潜在的基于更高速全光开关的解复用新技术,并探讨了全光解复用技术的演进思路。     

利用锁模光纤激光器做时钟提取器的OTDM通信系统

简短评述了大容量和超大容量光通信系统的ＷＤＭ和ＯＴＤＭ技术，提出了一个在ＯＴＤＭ通信系统中用锁模光纤激光器做时钟提取器的新方法，给出了一个利用设置波分预标时钟脉冲方案构成的新的全光型ＯＴＤＭ通信实验系统结构。     

160-Gbit/s clock recovery using an electro-absorption modulator and 40-Gbit/s ETDM demultiplexer

A 10-GHz clock recovery from a 16×10-Gbit/s optical time-division-multiplexed (OTDM) data stream is experimentally demonstrated using an electro-absorption modulator and 40-Gbit/s electric time-division-multiplexed (ETDM) demultiplexer. The recovered clock signal exhibits excellent stability, with root square (RMS) jitter of 328 and 345 fs corresponding to back-to-back and transmission over 100 km, respectively.     

基于OTDM的160Gb/s全光分组网络的设计与仿真

设计了一种基于OTDM的160Gb/s全光分组网络,介绍了该网络的拓扑结构,解决了该网络的数据包冲突问题和系统偏振模色散问题.实验结果表明,该网络性能稳定,网络吞吐能力强,色散补偿效果明显,大大提高了光纤网络的传输容量,满足光通信各业务需要.     

4×10GHz的0TDM系统时钟提取及解复用实验研究

对4×10GHz光时分复用(OTDM)系统中,基于LiNbO3调制器的注入光电混合振荡器的时钟提取方法进行了实验验证,提取的时钟抖动小于0.5ps。从实验上分析了入射光功率对时钟信号的影响。同时利用提取的时钟实现了基于电吸收调制(EAM)晶体的各个信道的解复用,解复用信号基本无邻道串扰。     

基于光滤波器的光时分复用光谱压缩技术实验

提出了解复用窗口匹配滤波器的概念,分析了利用光带通滤波器提高光时分复用(OTDM)频谱效率的光谱压缩技术。基于自制的40Gb/sOTDM复用器,采用电吸收调制器(EAM)及时钟提取模块组成的反馈环路解复用模块,以阵列波导光栅(AWG)作为电吸收采样窗口(EASW)的匹配滤波器对4×10Gbit/sOTDM信号进行光谱压缩,实现了无误码传输100km及传输后的解复用。实验结果表明,AWG的使用使得OTDM信号的频谱效率提高至4倍。     

基于LiNbO3调制器的高速时钟信号的提取

对在高速光时分复用系统中(2×10 GHz)基于铌酸锂(LiNbO3)调制器的注入光电混合振荡器的时钟提取方法进行了实验验证,提取的时钟抖动小于0.5 ps.实验分析了入射光功率、LiNbO3调制器的开关窗口及复用信号非等幅和延时不等时对时钟信号的影响,为未来应用于更高速率的光时分复用系统中支路信号的时钟提取提供了实验依据.     

基于光时分复用技术的局域网设计

近年来 ,基于OTDM技术的网络设计备受关注。提出了一种基于OTDM技术、采用比特间插和令牌环相结合方式的局域网设计方案。该方案结构简单 ,成本低 ,信道利用率高 ,可在物理层上实现自愈保护 ,并且对单个节点的技术要求低 ,可以在对单个节点传输速率要求不是很高的小型局域网中使用。     

Simultaneous switching noise reduction by resonant clock distribution networks

Resonant clock distribution networks are known as low-power alternatives for conventional power-hungry buffer-driven clock networks. In this paper, we investigate the simultaneous switching noise (SSN) in a resonant clock network compared to that in conventional clocking. Analytical and simulation results show that employing the clock generated by a resonant clock network reduces the SSN voltage on power supply rails. The main drawback of using a sinusoidal clock is that the short-circuit power increases in the clocked devices. This problem is also investigated and discussed analytically.     

光子晶体光纤应用于光时钟恢复的实验研究

实验研究了以注入锁定光参量振荡器(OPO)为工作机制的10Gb/s的光时钟恢复系统。携带信息的高速信号光作为OPO的注入锁定触发源,OPO的输出作为恢复的光时钟,OPO中的非线性光子晶体光纤(PCF)不仅提供动态的非线性增益,同时也提供了OPO模式锁定机制。实验得到恢复时钟的脉冲宽度大约为3.6ps,时间带宽积约为0.45,时间抖动约为252fs。     

从非均匀分布的信号脉冲中提取基频时钟脉冲

提出从接收到的光信号脉冲串中提取光基频时钟的方案。此方案的要点是 :首先在光脉冲的复用过程中人为地使复用后相邻码的时间间隔不相等 ,即复用为非均匀码。其次 ,在接收端利用光纤环形锁模激光器提取与复用前原信号同频率的时钟脉冲。实验的初步结果及理论分析表明所提出的时钟提取方案是可行的。     

基于腔衰荡光谱技术的三参量同时测量光纤微腔传感器

提出并实现了一种基于腔衰荡光谱(CRDS)技术的三参量同时测量的光纤微腔传感器。利用高频CO2激光脉冲技术在1 060nm单模光纤(SMF)上直接刻蚀光学微腔,并将其作为传感单元接入到光纤环谐振腔中,通过测量脉冲激光衰荡时间实现了对温度、折射率和应变3个不同参数的同时传感测量。整个传感器系统采用光时分复用(OTDM)技术,3个带有光纤微腔传感单元的光纤衰荡腔并联连接,共用一个光源和探测器,在3路光纤环中引入不同的相位调制项,使其输出的衰荡信号在时域上有效的分开,从而达到三参量传感的目的。传感器结构合理,可操作性强,后期数据处理工作简单易行,实验结果重复性良好。在此基础之上,可以将此传感器结构推广到四参量,甚至更多参量的传感器系统中。     

基于不同Q值F-P滤波器的40GHz全光帧时钟提取

对用不同Q值的F-P滤波器提取40 GHz光帧时钟的方案进行了实验比较.实验表明,用高Q值F-P滤波器提取的帧时钟信号好,但是建立、消失时间长;用低Q值F-P滤波器提取的帧时钟,信号质量较差,但可以保证帧时钟的快速建立和快速消失.实验还表明,半导体放大器(SOA)的自增益调制效应(SGM)可以有效地提高时钟的建立速度,对于时钟信号的抖动也有一定程度的改善.抖动的改善与滤波器的Q值有直接的关系.用上述方案对40 GHz的帧信号进行了全光帧时钟提取,得到了建立时间为15个信号周期,消失时间为115个信号周期,抖动为2.35 ps的帧时钟信号.     

波分交叉连接结构的一种简单评估方法

提出了一种评估各种波分交叉连接（WXC）结构的简单分析方法,定性讨论了几种常用WXC结构在阻塞、模块性、广播发送能力和扩展能力的特性。利用线性方程组建立数学模型,并对几种常见WXC方案做出了定量分析插入损耗、硬件成本和灵活性的比较结果。对比几种实现方案得出,基于解复用／空间光开关矩阵／复用的WXC结构（DSM）具有最小的传输损耗,且其成本和灵活性均表现较好。     

相干光正交频分复用系统定时同步的改进算法

分析了当前相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中Schmidl&Cox经典算法在光纤信道的定时同步,针对其产生平波现象和对光纤色散(CD)的缺点,提出了改进算法,并通过MATLAB在光纤信道中对两种算法进行了仿真,结果表明,在光纤信道下,改进方法的性能有远优于经典算法,因此改进方法更适合于光纤信道。     

基于格雷对辅助的直接检测光OFDM符号定时同步新算法

提出了在直接检测光正交频分复用(DD-O-OFDM,direct detection-optical-orthogonal frequency division multiplexing)传输系统中使用格雷对训练序列做定时同步算法。新算法利用格雷对的非周期自相关互补特性处理双滑动窗内的信号,获取信号能量;通过设计符号定时函数对信号能量进行处理,使得在获取信号能量的同时定时测量函数达到最大值,从而得到准确的符号定时点。实验统计表明,在DD-O-OFDM系统下,经200km标准单模光纤(SSMF,standard single mode fiber),以1.5Gbit/s的速率传输后,本文算法在接收端能准确地捕获定时点,获得很高的捕获率,且比其它算法有更低的时偏均值及均方误差(MSE)。当接收功率低于-36dBm时,新算法仍然能够获得最小的定时估计均值和MSE,而其它算法性能明显下降。同时,在低于-40dBm的接收功率情况下,新算法仍能准确地捕获定时点,降低了同步算法对色散的敏感度。     

降低FSO-OFDM系统峰值平均功率比研究

虽然OFDM调制技术在射频领域中已得到了广泛的研究,但在无线光领域中的研究才刚开始.由于FSO-OFDM系统中采用马赫-曾德尔(MZM)调制器进行电光转换,该调制器的转移特性曲线为余弦函数,存在很大的非线性问题,因此,FSO-OFDM系统比射频OFDM系统对PAPR更加敏感.为了降低系统PAPR,重点研究了基于Gola...     

A heuristic approach for designing hybrid PONs employing WDM and OCDMA with asymmetric traffic distribution

In this paper we examine the resource provisioning aspects in a passive optical network (PON) employing wavelength-division multiplexing (WDM) and optical code-division multiple access (OCDMA) techniques. A judicious resource allocation scheme is proposed for a given set of optical codes and wavelengths with due consideration to the traffic asymmetry between upstream and downstream transmissions. The proposed scheme employs some initial heuristic estimates, followed by a subsequent open search mode towards reaching an optimal solution. The search mechanism in the provisioning scheme is carried out by employing some network performance metrics and evaluated using the appropriate analytical models.